预制塑胶跑道生产技术配方
预制塑胶跑道技术重点在于精密配方与工艺控制的结合,其重点技术要点主要体现在以下几个方面:
原材料体系与配比设计
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基础聚合物选择:
- 通常选用高品质的聚氨酯(PU)预聚体作为主要粘接材料,其异氰酸酯指数(NCO%)需精确控制,直接影响较终产品的机械性能和耐候性。MDI型预聚体因其环保性和性能平衡性应用广泛。
- 弹性颗粒主要采用三元乙丙橡胶(EPDM),要求颗粒粒径分布合理(底层用1-4mm,面层用0.5-2mm)、色泽稳定、含胶量高(≥25%)、无杂质、抗紫外线和臭氧老化性能优异。
- 功能性填料如碳酸钙、滑石粉等,需具备高纯度、低吸油值、适宜的粒径和表面处理,以优化成本、增强尺寸稳定性和改善加工性。
- 色浆须为高浓度、高遮盖力、耐迁移、耐候性优异的聚氨酯专用色浆。
- 微量助剂包括:抗氧剂(如受阻酚类、亚磷酸酯类)、紫外线吸收剂(如苯并三唑类)、光稳定剂(如受阻胺类)等,以保障长期户外使用寿命。催化剂(如有机锡、胺类)用量需精确控制反应速度。
- 固化剂选用与预聚体匹配的改性MOCA或环保型液体胺类扩链剂。
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分层结构配方设计:
- 弹性底层:EPDM颗粒含量高(可达70-85%),粒径较大,聚氨酯用量相对较少,主要提供冲击吸收和基础弹性。聚氨酯预聚体与固化剂比例需严格计算,确保充分交联。通常加入少量功能性填料降低成本并改善流动性。
- 加强/稳定层(根据需要):介于底层与面层之间,颗粒粒径略小,聚氨酯比例提升,增强整体结构强度与稳定性。
- 耐磨面层:EPDM颗粒细小,色彩鲜艳,聚氨酯比例较高(可占干态混合料的30-45%),确保致密耐磨、色彩持久、表面纹理细腻均匀。色浆、抗紫外线助剂在此层尤为重要。面层配方需兼顾优异的防滑性能与适度的摩擦力。
生产工艺流程与关键控制点
- 原材料预处理与计量:
- EPDM颗粒、填料需干燥处理(含水率≤0.1%),防止生产过程中产生气泡。所有物料按精确配方比例自动称重计量。
- 混合密炼:
- 预聚体、固化剂、色浆、助剂等液体组分在高速搅拌机中预混均匀。
- 将预混液体、EPDM颗粒、填料投入密炼机或强力搅拌机中,在惰性气体保护下(防潮)进行高强度混合。确保颗粒完全被聚氨酯包裹,混合均匀且无死角。混合温度、时间、剪切力需严格控制。
- 开炼与成型:
- 混合均匀的物料转移至开炼机(双辊机)进一步塑化、压片,调整厚度并初步排除气泡。
- 将料片送入精密压延机或挤出机,连续压出规定厚度和宽度的片材。通过调节辊距与温度保证厚度均匀性。
- 高温硫化(交联固化):
- 成型后的片材进入连续式硫化设备(如热风循环烘箱、鼓式硫化机)。硫化是重点步骤,温度(通常160-180℃)、时间(15-25分钟)、压力需根据配方精确设定,确保聚氨酯完全交联反应,达到较优物理机械性能。温度过高或时间不足会导致欠硫化(性能差),反之则过硫化(变脆)。
- 冷却、裁切、检验、卷取:
- 硫化后的板材经冷却辊充分冷却定型。
- 按标准尺寸(宽度、长度)进行精确裁切。
- 对成品进行严格的外观(色泽、平整度、气泡、杂质)、尺寸和关键物性(拉伸强度、拉断伸长率、硬度、冲击吸收、垂直变形等)检验。
- 合格品卷取包装,卷材端部需有效防护。
- 现场铺装:
- 基面处理:基础(多为沥青或水泥)必须坚实、平整(3米直尺误差≤3mm)、干燥(含水率≤5%)、清洁无油污、无空鼓裂缝。坡度符合设计要求。
- 底涂处理:涂刷专用聚氨酯底涂剂,增强卷材与基础的粘接力。
- 卷材铺设:使用专用粘接剂(通常为双组分聚氨酯胶粘剂,按精确比例混合搅拌)均匀刮涂于基础和卷材背面。卷材按预设方向展开、对齐、滚压,排出空气确保满粘无气泡。相邻卷材搭接处需精密焊接或热熔粘合。
- 划线:使用符合标准的聚氨酯划线漆进行精准划线。
严格的质量控制体系
- 原材料入厂需全项检测(如EPDM的含胶量、粒径分布、PU的NCO%、粘度)。
- 生产过程关键参数(温度、时间、压力、配比)实时监控记录。
- 成品按国家标准(如GB/T 14833)进行全套物理机械性能测试(拉伸强度≥0.7MPa,拉断伸长率≥90%,硬度45-65 Shore C,冲击吸收35%-50%,垂直变形0.6-1.8mm等)和环保性能测试(如TVOC、重金属、多环芳烃、MOCA残留等)。
- 实验室加速老化试验(如QUV)评估耐候性。
预制塑胶跑道系统的性能优势源于其对高性能聚合物材料(如特定配比的聚氨酯与EPDM)的科学选用、多层结构的精细化配方设计,以及贯穿于工厂预制成型和现场铺装全过程的高度精密的工艺控制。重点在于确保原材料品质的稳定可靠、混合分散与反应固化的充分均匀、硫化工艺参数的精准匹配,较终实现产品在物理机械性能、安全舒适性、耐久性及环保指标上的综合平衡与高度一致性。